建筑物状态的实时监测系统及其方法与流程

本发明涉及建筑物技术领域，具体涉及一种建筑物状态的实时监测系统及其方法。

背景技术：

建筑物倾斜、沉降、开裂变形关系到建筑物的健康运行以及人民的生命财产安全。传统监测方案一般是使用全站型电子速测仪、经纬仪以及倾斜仪等，都需要复杂的人工操作，速度慢，而且不能够实现实时在线监测。

技术实现要素：

针对上述现有技术的缺点，本发明提供一种建筑物状态的实时监测系统及其方法。

本发明的目的与解决其技术问题可采用以下技术方案实现。

本发明提出的一种建筑物状态的实时监测系统，包括：多个传感器，设置在所述建筑物上，用于实时采集所述建筑物的目标状态数据；无线传输单元，所述传感器将所述建筑物的目标状态数据通过所述无线传输单元发送至云服务器；所述云服务器，用于接收所述建筑物的目标状态数据，并将所述建筑物的目标状态数据上传至数据管理系统进行存储；所述数据管理系统，与所述服务器进行通信，分析并存储所述建筑物的目标状态数据，产生目标状态分析结果，及向终端设备提供访问服务；以及所述终端设备，提供人机交互界面，用于显示所述数据管理系统发送的所述目标状态数据及所述目标状态分析结果；其中，所述传感器为倾角传感器、沉降计传感器、测缝计传感器中至少其一者；所述目标状态数据为倾斜度数据、沉降数据、墙体裂缝宽度数据中至少其一者；所述倾角传感器、沉降计传感器、测缝计传感器分别获取所述建筑物的倾斜度数据、沉降数据、墙体裂缝宽度数据。

其中，还包括通信模块，所述数据管理系统通过通信模块将所述目标状态数据及所述目标状态分析结果输出至所述终端设备；其中，所述通信模块为gprs、wifi、3g、4g移动网络模块中的一种或多种；所述终端设备为手机、笔记本电脑、pda、平板电脑中的一种或多种，以web或客户端等方式提供服务。

其中，所述数据管理系统还包括警示模块，当所述目标状态分析结果为异常状态时，所述警示模块发出警示信息；其中，当所述数据管理系统分析出所述倾斜度数据、沉降数据、墙体裂缝宽度数据中至少其一者大于预设阈值时，判定所述建筑物的状态为异常状态。

其中，所述数据管理系统还包括时间模块，所述时间模块采集所述建筑物的状态为异常状态时的时间点信息，及将所述建筑物的状态为异常状态时的时间点信息输出至所述终端设备。

其中，所述无线传输单元还包括定位模块，所述定位模块实时采集所述建筑物的位置坐标信息，及将所述建筑物的位置坐标信息通过所述无线传输单元输出至所述云服务器。

其中，还包括控制模块，所述控制模块记载所述建筑物的标识信息。

本发明的目的与解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步来实现。

依据本发明提出的一种建筑物状态的实时监测方法，包括如下步骤：通过设置在所述建筑物上的多个传感器实时采集所述建筑物的目标状态数据；所述传感器将所述建筑物的目标状态数据通过无线传输单元发送至云服务器；通过所述云服务器接收所述建筑物的目标状态数据，并将所述建筑物的目标状态数据上传至数据管理系统进行存储；通过所述数据管理系统分析并存储所述建筑物的目标状态数据，并产生目标状态分析结果，及向终端设备提供访问服务；以及通过所述终端设备提供人机交互界面，显示所述数据管理系统发送的所述目标状态数据及所述目标状态分析结果；其中，所述传感器为倾角传感器、沉降计传感器、测缝计传感器中至少其一者；所述目标状态数据为倾斜度数据、沉降数据、墙体裂缝宽度数据中至少其一者；所述倾角传感器、沉降计传感器、测缝计传感器分别获取所述建筑物的倾斜度数据、沉降数据、墙体裂缝宽度数据。

其中，所述数据管理系统通过通信模块将所述目标状态数据及所述目标状态分析结果输出至所述终端设备；其中，所述通信模块为gprs、wifi、3g、4g移动网络模块中的一种或多种；所述终端设备为手机、笔记本电脑、pda、平板电脑中的一种或多种，以web或客户端等方式提供服务。

其中，当所述目标状态分析结果为异常状态时，通过警示模块发出警示信息；其中，当所述数据管理系统分析出所述倾斜度数据、沉降数据、墙体裂缝宽度数据中至少其一者大于预设阈值时，判定所述建筑物的状态为异常状态。

其中，所述数据管理系统还包括时间模块，通过所述时间模块采集所述建筑物的状态为异常状态时的时间点信息，及将所述建筑物的状态为异常状态时的时间点信息输出至所述终端设备。

其中，所述无线传输单元还包括定位模块，所述定位模块实时采集所述建筑物的位置坐标信息，及将所述建筑物的位置坐标信息通过所述无线传输单元输出至所述云服务器。

其中，还包括控制模块，所述控制模块记载所述建筑物的标识信息。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有建筑物状态的实时监测程序，所述建筑物状态的实时监测程序被处理器运行时实现上述中任一项所述的方法的步骤。

藉由以上技术方案和措施，本发明提供一种建筑物状态的实时监测系统及其方法，传感器采集的所有数据通过无线dtu控制单元的gprs/3g/4g无线网络定时发送到云服务器进行存储，通过数据管理系统将数据进行汇总分析，并判断建筑物的状态，然后用户通过终端设备获取建筑物或大型构建物的倾斜、沉降、开裂等缺陷变化情况，实现建筑物状态的实时监测。

附图说明

图1a是本发明提出的一种建筑物状态的实时监测系统的整体模块示意图；

图1b至图1e是本发明提出的一种建筑物状态的实时监测系统的细部模块示意图；

图2是本发明提出的一种建筑物状态的实时监测方法的流程示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明一种建筑物状态的实时监测方法及其系统为达成预定发明目的所采取的技术手段及其达成的功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的建筑物状态的实时监测方法及其系统之具体实施方式、结构、特征及其功效，做一详细说明。

请参照图1a至图1e，为本发明提出的一种建筑物状态的实时监测系统的模块示意图；

在图1a至图1e中，本发明提出的一种建筑物状态的实时监测系统的模块示意图，系统包括：多个传感器100，设置在所述建筑物上，用于实时采集所述建筑物的目标状态数据；无线传输单元200，所述传感器100将所述建筑物的目标状态数据通过所述无线传输单元200发送至云服务器300；所述云服务器300，用于接收所述建筑物的目标状态数据，并将所述建筑物的目标状态数据上传至数据管理系统400进行存储；所述数据管理系统400，与所述服务器300进行通信，分析并存储所述建筑物的目标状态数据，产生目标状态分析结果，及向终端设备500提供访问服务；以及所述终端设备500，提供人机交互界面，用于显示所述数据管理系统400发送的所述目标状态数据及所述目标状态分析结果；其中，所述传感器100为倾角传感器、沉降计传感器、测缝计传感器中至少其一者；所述目标状态数据为倾斜度数据、沉降数据、墙体裂缝宽度数据中至少其一者；所述倾角传感器、沉降计传感器、测缝计传感器分别获取所述建筑物的倾斜度数据、沉降数据、墙体裂缝宽度数据。

在一实施例中，还包括通信模块600，所述数据管理系统400通过通信模块600将所述目标状态数据及所述目标状态分析结果输出至所述终端设备500；其中，所述通信模块600为gprs、wifi、3g、4g移动网络模块中的一种或多种；本发明也可以为其他的通信连接方式，本发明可不做具体限制，实施人员可根据具体情况具体设计。

在一实施例中，所述终端设备500为手机、笔记本电脑、pda、平板电脑中的一种或多种，以web或客户端等方式提供服务。

在一实施例中，所述数据管理系统400还包括警示模块401，当所述目标状态分析结果为异常状态时，所述警示模块401发出警示信息；其中，当所述数据管理系统400分析出所述倾斜度数据、沉降数据、墙体裂缝宽度数据中至少其一者大于预设阈值时，判定所述建筑物的状态为异常状态。另外，警示信息可依设计方式而选择性由云服务器300、数据管理系统400、终端设备500中至少其一者发出。

在一实施例中，警示信息包括但不限于文字、声音、图案中至少其一者的组合。

在一实施例中，警示信息可被云服务器300与数据管理系统400中至少其一者输出至相关人员的终端设备500。

在一实施例中，所述数据管理系统400还包括时间模块402，所述时间模块402采集所述建筑物的状态为异常状态时的时间点信息，及将所述建筑物的状态为异常状态时的时间点信息输出至所述终端设备500；具体的，数据管理系统400可依据时间点信息来辅助判断建筑物损坏是人为因素或是不可抗力因素所造成。举例而言，云服务器300在同一时段或一连续时间内，持续收到同一区域的多数传感器提供建筑物异常的状态数据，即可判断或辅助判断这些建筑物的异常是因为不可抗力因素造成，例如地震、海啸。相反的，若云服务器300在是间断性的接收到单一或非常少量的传感器提供建筑物异常的状态数据，即可判断或辅助判断这些建筑物的异常是因为人为因素造成，例如拆迁。如此通过时间点信息的采集，以辅助事件责任的厘清。

在一实施例中，所述无线传输单元200还包括定位模块201，所述定位模块201实时采集所述建筑物的位置坐标信息，及将所述建筑物的位置坐标信息通过所述无线传输单元200输出至所述云服务器300。

在一实施例中，所述云服务器300也可以为其他的服务器，服务器包括但不限于远端控制系统、云端服务器、服务器群组等，本实施例不做具体限制。

在一实施例中，数据管理系统400可以建构在所述云服务器300。在资料录入作业时，所述云服务器300记录所述建筑物的标识信息(包括建筑物的id，或更进一步包括建筑物名称…等信息)。当数据管理系统400取得所述建筑物的目标状态数据时，调出符合所述建筑物状态的异常数据模型，再利用异常数据模型来分析所述建筑物的状态是否为异常状态，进而判断出建筑物是否存在安全隐患。

在一实施例中，通过在建筑物或大型结构物上安装倾角传感器，获取建筑物的倾斜度数据；在建筑物地基处安装静力水准仪，获取沉降数据；在建筑物或大型结构物上安装裂缝计，获取墙体裂缝宽度数据。所有传感器获取的数据通过无线dtu控制单元的gprs/3g/4g无线网络定时发送到云服务器进行存储，通过数据管理系统将上述数据进行分类整理、存储，最终将有效数据写入云服务器数据库，供查询统计；然后客户通过安装在终端设备的远程监测软件将数据进行汇总分析，获取建筑物或大型构建物的倾斜，沉降，缺陷变化情况。

在一实施例中，传感器包括但不限于：倾角传感器、沉降计传感器、测缝计传感器、应变传感器、水位计、轴力计、测斜仪等大型结构地基基坑危房传感器。

全国各地的授权的系统用户都可以利用建筑物状态的实时监测系统，通过与建筑物的无线终端模块联网，实时提供在线监测服务；具体实现以下功能：

实时监控：建筑物上设置传感器，将采集到的数据通过无线的方式上传到后台数据中心，远程监控系统通过电脑定时巡检，达到主动监控、实时监控的目的；

及时报警：一旦建筑物的各传感器采集到的数据大于安全值，后台系统会主动发送报警信息；报警方式支持以下多种方式：电脑系统报警、公众号报警到指定负责人手机等，确保维护人员收到信息及时处理；

远程登录：本系统采用云平台数据管理技术，系统维护人员可以在国内任意一台能上网的电脑登录监测系统查询监测建筑物倾斜指标，随时随地查看设备信息。

分等级管理：监测系统支持用户分级管理；系统可以设定多用户、不同等级的管理权限，支持各权限用户查看和维护各自的设备，即总管理员可管理所有设备，而末级管理员只能查看自己管理区域内设备，极大了方便设备的管理；

信息查询：监测系统支持实时监测信息查询和历史监测信息查询，为管理人员对建筑物的安全状况进行系统分析做出科学依据；

远程管理：支持设备远程重启、远程升级、远程配置等功能，节约了维护人员的时间，减少了维护人员重复跑现场的工作量，也极大程度地节约了维护成本；

巨量运行：本监测系统支持千套设备同时在线运行，同时系统工程师会实时监控系统运行的状态并及时进行合理的优化；

请参照图2，其为本发明提出的一种建筑物状态的实时监测方法的流程示意图，请同时参照图1a至图1e。

在图2中，本发明提出的一种建筑物状态的实时监测方法，包括如下步骤：

步骤s210:通过设置在所述建筑物上的多个传感器实时采集所述建筑物的目标状态数据；

步骤s220:所述传感器将所述建筑物的目标状态数据通过无线传输单元发送至云服务器；

步骤s230:通过所述云服务器接收所述建筑物的目标状态数据，并将所述建筑物的目标状态数据上传至数据管理系统进行存储；

步骤s240:通过所述数据管理系统分析并存储所述建筑物的目标状态数据，并产生目标状态分析结果，及向终端设备提供访问服务；以及

步骤s250:通过所述终端设备提供人机交互界面，显示所述数据管理系统发送的所述目标状态数据及所述目标状态分析结果。

在一实施例中，所述传感器为倾角传感器、沉降计传感器、测缝计传感器中至少其一者；所述目标状态数据为倾斜度数据、沉降数据、墙体裂缝宽度数据中至少其一者；所述倾角传感器、沉降计传感器、测缝计传感器分别获取所述建筑物的倾斜度数据、沉降数据、墙体裂缝宽度数据。

在一实施例中，所述数据管理系统400通过通信模块600将所述目标状态数据及所述目标状态分析结果输出至所述终端设备500；其中，所述通信模块600为gprs、wifi、3g、4g移动网络模块中的一种或多种；本发明也可以为其他的通信连接方式，本发明可不做具体限制，实施人员可根据具体情况具体设计。

在一实施例中，当所述目标状态分析结果为异常状态时，通过警示模块401发出警示信息；其中，当所述数据管理系统400分析出所述倾斜度数据、沉降数据、墙体裂缝宽度数据中至少其一者大于预设阈值时，判定所述建筑物的状态为异常状态。

在一实施例中，所述数据管理系统400还包括时间模块402，所述时间模块402采集所述建筑物的状态为异常状态时的时间点信息，及将所述建筑物的状态为异常状态时的时间点信息输出至所述终端设备500；具体的，数据管理系统400可依据时间点信息来辅助判断建筑物损坏是人为因素或是不可抗力因素所造成。举例而言，云服务器300在同一时段或一连续时间内，持续收到同一区域的多数传感器提供建筑物异常的状态数据，即可判断或辅助判断这些建筑物的异常是因为不可抗力因素造成，例如地震、海啸。相反的，若云服务器300在是间断性的接收到单一或非常少量的传感器提供建筑物异常的状态数据，即可判断或辅助判断这些建筑物的异常是因为人为因素造成，例如拆迁。如此通过时间点信息的采集，以辅助事件责任的厘清。

在资料录入作业时，所述云服务器300记录所述建筑物的标识信息(包括建筑物的id，或更进一步包括建筑物名称…等信息)。当数据管理系统400取得所述建筑物的目标状态数据时，调出符合所述建筑物状态的异常数据模型，再利用异常数据模型来分析所述建筑物的状态是否为异常状态，进而判断出建筑物是否存在安全隐患。

在一实施例中，通过在建筑物或大型结构物上安装倾角传感器，获取建筑物的倾斜度数据；在建筑物地基处安装静力水准仪，获取沉降数据；在建筑物或大型结构物上安装裂缝计，获取墙体裂缝宽度数据。所有传感器获取的数据通过无线dtu控制单元的gprs/3g/4g无线网络定时发送到云服务器进行存储，通过数据管理系统将上述数据进行分类整理、存储，最终将有效数据写入云服务器数据库，供查询统计；然后客户通过安装在终端设备的远程监测软件将数据进行汇总分析，获取建筑物或大型构建物的倾斜，沉降，缺陷变化情况。

本发明提供一种建筑物状态的实时监测系统及其方法，传感器采集的所有数据通过无线dtu控制单元的gprs/3g/4g无线网络定时发送到云服务器进行存储，通过数据管理系统将数据进行汇总分析，并判断建筑物的状态，然后用户通过终端设备获取建筑物或大型构建物的倾斜、沉降、开裂等缺陷变化情况，实现建筑物状态的实时监测。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改与等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。